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大功率半導(dǎo)體激光器件最新發(fā)展現(xiàn)狀分析

激光制造商情 來源:廣東星之球2010-10-14 我要評(píng)論(0 )   

導(dǎo)讀: 半導(dǎo)體激光器由于具有體積小、重量輕、效率高等眾多優(yōu)點(diǎn),誕生伊始一直是激光領(lǐng)域的關(guān)注焦點(diǎn),廣泛應(yīng)用于工業(yè)、軍事、醫(yī)療、通信等眾多領(lǐng)域

1 引言

      半導(dǎo)體激光器由于具有體積小、重量輕、效率高等眾多優(yōu)點(diǎn),誕生伊始一直是激光領(lǐng)域的關(guān)注焦點(diǎn),廣泛應(yīng)用于工業(yè)、軍事、醫(yī)療、通信等眾多領(lǐng)域。但是由于自身量子阱波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的限制,半導(dǎo)體激光器的輸出光束質(zhì)量與固定激光器CO2激光器等傳統(tǒng)激光器相比較差,阻礙了其應(yīng)用領(lǐng)域的拓展。近年來,隨著半導(dǎo)體材料外延生長(zhǎng)技術(shù)、半導(dǎo)體激光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)、腔面鈍化技術(shù)、高穩(wěn)定性封裝技術(shù)、高效散熱技術(shù)的飛速發(fā)展,特別是在直接半導(dǎo)體激光工業(yè)加工應(yīng)用以及大功率光纖激光器抽運(yùn)需求的推動(dòng)下,具有大功率、高光束質(zhì)量的半導(dǎo)體激光器飛速發(fā)展,為獲得高質(zhì)量、高性能的直接半導(dǎo)體激光加工(laser oem)設(shè)備以及高性能大功率光纖激光抽運(yùn)源提供了光源基礎(chǔ)。

 


 

  2 大功率半導(dǎo)體激光器件最新進(jìn)展

     作為半導(dǎo)體激光系統(tǒng)集成的基本單元,不同結(jié)構(gòu)與種類的半導(dǎo)體激光器件的性能提升直接推動(dòng)了半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)的發(fā)展,其中最為主要的是半導(dǎo)體激光器件輸出光束發(fā)散角的降低以及輸出功率的不斷增加。

  2.1 大功率半導(dǎo)體激光器件遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角控制

     根據(jù)光束質(zhì)量的定義,以激光光束的光參數(shù)乘積(BPP)作為光束質(zhì)量的衡量指標(biāo),激光光束的遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角與BPP成正比,因此半導(dǎo)體激光器高功率輸出條件下遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角控制直接決定器件的光束質(zhì)量。從整體上看,半導(dǎo)體激光器波導(dǎo)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其遠(yuǎn)場(chǎng)光束嚴(yán)重不對(duì)稱。快軸方向可認(rèn)為是基模輸出,光束質(zhì)量好,但發(fā)散角大,快軸發(fā)散角的壓縮可有效降低快軸準(zhǔn)直鏡的孔徑要求。慢軸方向?yàn)槎嗄]敵觯馐|(zhì)量差,該方向發(fā)散角的減小直接提高器件光束質(zhì)量,是高光束半導(dǎo)體激光器研究領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)。#p#分頁標(biāo)題#e#

     在快軸發(fā)散角控制方面,如何兼顧快軸發(fā)散角和電光效率的問題一直是該領(lǐng)域研究熱點(diǎn),盡管多家研究機(jī)構(gòu)相續(xù)獲得快軸發(fā)散角僅為3o,甚至1o的器件,但是基于功率、光電效率及制備成本考慮,短期內(nèi)難以推廣實(shí)用。2010年初,德國(guó)費(fèi)迪南德-伯恩研究所(Ferdinand-Braun-Institute)的P. Crump等通過采用大光腔、低限制因子的方法獲得了30o快軸發(fā)散角(95%能量范圍),光電轉(zhuǎn)換效率為55%,基本達(dá)到實(shí)用化器件標(biāo)準(zhǔn)。而目前商用高功率半導(dǎo)體激光器件的快軸發(fā)散角也由原來的80o左右(95%能量范圍)降低到50o以下,大幅度降低了對(duì)快軸準(zhǔn)直鏡的數(shù)值孔徑要求。

     在慢軸發(fā)散角控制方面,最近研究表明,除器件自身結(jié)構(gòu)外,驅(qū)動(dòng)電流密度與熱效應(yīng)共同影響半導(dǎo)體激光器慢軸發(fā)散角的大小,即長(zhǎng)腔長(zhǎng)單元器件的慢軸發(fā)散角最易控制,而在陣列器件中,隨著填充因子的增大,發(fā)光單元之間熱串?dāng)_的加劇會(huì)導(dǎo)致慢軸發(fā)散角的增大。2009年,瑞士Bookham公司制備獲得的5 mm腔長(zhǎng),9XX nm波段10 W商用器件,成功將慢軸發(fā)散角(95%能量范圍)由原來的10o~12o降低到7o左右;同年,德國(guó)Osram公司、美國(guó)相干公司制備陣列器件慢軸發(fā)散角(95%能量范圍)也達(dá)7o水平。

  2.2 半導(dǎo)體激光標(biāo)準(zhǔn)厘米陣列發(fā)展現(xiàn)狀

     標(biāo)準(zhǔn)厘米陣列是為了獲得高功率輸出而在慢軸方向尺度為1 cm的襯底上橫向并聯(lián)集成多個(gè)半導(dǎo)體激光單元器件而獲得的半導(dǎo)體激光器件,長(zhǎng)期以來一直是大功率半導(dǎo)體激光器中最常用的高功率器件形式。伴隨著高質(zhì)量、低缺陷半導(dǎo)體材料外延生長(zhǎng)技術(shù)及腔面鈍化技術(shù)的提高,現(xiàn)有CM Bar的腔長(zhǎng)由原來的0.6~1.0 mm增大到2.0~5.0mm,使得CM Bar輸出功率大幅度提高。2008年初,美國(guó)光譜物理公司Hanxuan Li等制備的5 mm腔長(zhǎng),填充因子為83%的半導(dǎo)體激光陣列,利用雙面微通道熱沉冷卻,在中心波長(zhǎng)分別為808 nm,940 nm,980 nm處獲得800 W/bar,1010W/bar,950 W/bar的當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室最高CM Bar連續(xù)功率輸出水平。此外,德國(guó)的JENOPTIK公司、瑞士的Oclaro公司等多家半導(dǎo)體激光供應(yīng)商也相續(xù)制備獲得千瓦級(jí)半導(dǎo)體激光陣列,其中Oclaro公司的J. Müller等更是明確指出,在現(xiàn)有技術(shù)條件下制備獲得1.5kW/bar陣列器件已不成問題。與此同時(shí),具有高光束質(zhì)量的低填充因子CM Bar的功率也不斷提高,表1為德國(guó)Limo公司獲得具有不同填充因子CM Bar的BPP比較, 由表1結(jié)果發(fā)現(xiàn)橫向尺寸一定的半導(dǎo)體激光陣列器件,在發(fā)散角相同的情況下,填充因子與BPP成正比,即填充因子越低,其光參數(shù)乘積越小,光束質(zhì)量越好。目前,9XX nm波段20%填充因子CM Bar連續(xù)輸出功率最高可達(dá)180 W/bar,快慢軸光束質(zhì)量對(duì)稱化后光參數(shù)乘積可達(dá)5.9 mm?mrad,商用器件可長(zhǎng)期穩(wěn)定工作在80W以上;2.5%填充因子CM Bar連續(xù)輸出功率可達(dá)50 W/bar,快慢軸光束質(zhì)量對(duì)稱化后光參數(shù)乘積可達(dá)2.1mm?mrad,目前這種器件還處于研發(fā)中,需要進(jìn)一步提高其穩(wěn)定的輸出功率。然而,伴隨著CM Bar功率的不斷提高和高光束質(zhì)量要求下填充因子逐漸減小,一系列新的問題也隨之產(chǎn)生,特別是與之配套的低壓大電流恒流#p#分頁標(biāo)題#e#電源的高成本問題以及微通道熱沉散熱壽命短的問題逐漸顯現(xiàn)。

     分析眾多超高功率CM Bar文獻(xiàn)可以發(fā)現(xiàn),多數(shù)功率測(cè)試均受制于電源最大電流的限制,而非CM Bar自身出射功率極限,而在工程運(yùn)用中,數(shù)伏電壓數(shù)百安電流的組合也會(huì)產(chǎn)生眾多實(shí)際問題。另一方面,超高功率CM Bar和具有高光束質(zhì)量的低填充因子CM Bar所產(chǎn)生的高熱流密度必須采用微通道熱沉散熱,而現(xiàn)有水冷微通道熱沉的散熱極限無疑也成為了CM Bar功率及光束質(zhì)量進(jìn)一步提高的最大障礙。近期針對(duì)CM Bar散熱問題開發(fā)的雙面微通道冷卻技術(shù)對(duì)熱阻的降低作用有限,就目前看來缺乏與CM Bar功率提升相適應(yīng)的可持續(xù)發(fā)展性。此外,不可忽視的是,微通道熱沉相對(duì)較短的壽命一直是目前大功率半導(dǎo)體激光器的壽命瓶頸。而其他新型高效散熱技術(shù)如相變冷卻、噴霧冷卻以及微熱管技術(shù)由于其性能特點(diǎn)、成本以及結(jié)構(gòu)兼容性問題在短期內(nèi)難以真正實(shí)用于CM Bar散熱領(lǐng)域。鑒于以上兩方面的限制,近一兩年來,各大研究機(jī)構(gòu)及高功率半導(dǎo)體供應(yīng)商并不再一味追求提高CM Bar的輸出功率,而是逐漸將發(fā)展重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到具有大功率、高光束質(zhì)量的半導(dǎo)體激光單元器件和短陣列器件研制領(lǐng)域。

  2.3 大功率半導(dǎo)體激光單元器件發(fā)展現(xiàn)狀

     與CM Bar相比,半導(dǎo)體激光單元器件具有獨(dú)立的電、熱工作環(huán)境,避免了發(fā)光單元之間的熱串?dāng)_,使其在壽命、光束質(zhì)量方面與CM Bar相比具有明顯優(yōu)勢(shì)。此外單元器件驅(qū)動(dòng)電流低、多個(gè)串聯(lián)工作大幅度降低了對(duì)驅(qū)動(dòng)電源的要求。同時(shí)單元器件的發(fā)熱量相對(duì)較低,可直接采用傳導(dǎo)熱沉散熱,避免了微通道熱沉引入的壽命短的問題。而且獨(dú)立的熱工作環(huán)境使其可高功率密度工作,目前單元器件的有源區(qū)光功率線密度可達(dá)200 mW/μm以上,同時(shí)具有較窄的光譜寬度,而CM Bar有源區(qū)光功率線密度僅為50~85 mW/μm左右。特別是獨(dú)立的熱、電工作環(huán)境大幅度降低了器件的失效幾率,在高穩(wěn)定性金錫焊料封裝技術(shù)的支撐下,商用高功率單元器件壽命均達(dá)10萬小時(shí)以上,遠(yuǎn)高于CM Bar的壽命,有效降低了器件的使用成本?;谏鲜鰞?yōu)點(diǎn),單元器件大有逐漸替代CM Bar成為高功率、高光束質(zhì)量半導(dǎo)體激光主流器件的趨勢(shì)。

     在此背景下,單元器件近年來得到了迅速發(fā)展,尤其在高功率光纖激光器對(duì)高#p#分頁標(biāo)題#e#亮度半導(dǎo)體激光光纖耦合抽運(yùn)模塊需求推動(dòng)下,與105 μm/125 μm多模尾纖匹配的,發(fā)光單元條寬為90~100 μm的單元器件在功率和光束質(zhì)量方面均大幅度提升。目前,多個(gè)研究小組制備該結(jié)構(gòu)9XX nm波段單元器件連續(xù)輸出功率均達(dá)20~25 W/emitter水平;同結(jié)構(gòu)8XX nm波段器件連續(xù)輸出功率也超過了12W/emitter。而在商用器件方面,IPG公司、Oclaro公司、JDSU公司等多個(gè)大功率半導(dǎo)體激光器件供應(yīng)商制備90~100 μm條寬9XX nm波段單元器件均能連續(xù)穩(wěn)定工作在10W/emitter以上,多個(gè)單管合成可獲得100 W以上的光纖耦合輸出。

  2.4 大功率半導(dǎo)體激光短陣列器件發(fā)展現(xiàn)狀

     盡管半導(dǎo)體激光單元器件功率提高很快,但單個(gè)器件輸出功率較CM Bar仍有較大差距,為了滿足不同功率運(yùn)用需求,一種新型大功率半導(dǎo)體激光器件—半導(dǎo)體激光短陣列得以出現(xiàn)并迅速發(fā)展。短陣列器件是在同一芯片襯底上集成數(shù)個(gè)單元器件而獲得,它實(shí)際是CM Bar與單元器件在結(jié)構(gòu)上的折衷優(yōu)化,驅(qū)動(dòng)電流、壽命以及腔面輸出光功率密度、光譜寬度等指標(biāo)均介于CM Bar和單元器件兩者之間,兼顧了CM Bar與單元器件各自優(yōu)點(diǎn)。同樣是考慮到高光束質(zhì)量及與光纖激光器抽運(yùn)源的需求,短陣列器件的發(fā)展主要集中在100 μm條寬的低填充因子器件方面。2009年,德國(guó)Osram與DILAS公司合作利用包含5個(gè)100 μm條寬、4 mm腔長(zhǎng)980 nm發(fā)光單元的短陣列器件(填充因子10%)獲得連續(xù)輸出功率大于80 W,光電轉(zhuǎn)換效率高于60%,其內(nèi)部發(fā)光單元功率16W/emitter,接近了單元器件的光功率密度水平,值得一提的是該器件在壽命測(cè)試中展現(xiàn)出了類似單元器件的壽命特性,當(dāng)短陣列器件內(nèi)部單個(gè)發(fā)光單元失效后,整個(gè)器件并未燒毀而僅表現(xiàn)為功率下降。鑒于短陣列器件優(yōu)良的功率及壽命特性,目前正迅速推廣應(yīng)用于高光束質(zhì)量大功率半導(dǎo)體激光器及光纖耦合輸出抽運(yùn)模塊中,目前該類以100 μm發(fā)光單元為基礎(chǔ)的9 XX nm波段商用器件可長(zhǎng)期穩(wěn)定在8 W/emitter,而808 nm器件也達(dá)5 W/emitter水平。

 表1 不同結(jié)構(gòu)CM Bar光參數(shù)乘積

 表1 不同結(jié)構(gòu)CM Bar光參數(shù)乘積#p#分頁標(biāo)題#e#

3 大功率高光束質(zhì)量半導(dǎo)體激光器發(fā)展現(xiàn)狀

     半導(dǎo)體激光器件功率的增大與發(fā)散角的降低促進(jìn)了大功率半導(dǎo)體激光器光束質(zhì)量的迅速提高,直接體現(xiàn)在光纖激光器抽運(yùn)源用單波長(zhǎng)、光纖耦合輸出半導(dǎo)體激光模塊尾纖直徑的減小以及出纖功率的不斷增大。目前,該類單波長(zhǎng)光纖耦合輸出半導(dǎo)體激光模塊根據(jù)其內(nèi)部采用的半導(dǎo)體激光器件類型及其封裝形式不同可分為以下幾種具體形式。

  3.1 半導(dǎo)體激光單元器件集成光纖耦合輸出

     在出纖功率要求不高的情況下,利用單管半導(dǎo)體激光器件可直接耦合進(jìn)入光纖獲得激光輸出(如圖1),該結(jié)構(gòu)具有體積小、成本低、壽命長(zhǎng)、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn),目前國(guó)外多家半導(dǎo)體激光器供應(yīng)商均達(dá)到8~10W/module水平。該領(lǐng)域國(guó)內(nèi)以北京凱普林光電技術(shù)公司較為領(lǐng)先,單模塊出纖功率與國(guó)外水平基本相當(dāng)。

單個(gè)單元器件直接光纖耦合輸出模塊

圖1  單個(gè)單元器件直接光纖耦合輸出模塊

     在出纖功率要求較高的情況下,利用多個(gè)經(jīng)快軸準(zhǔn)直鏡(FAC)準(zhǔn)直的單元器件所發(fā)出的光束,在快軸方向上緊密排列,經(jīng)偏振合束,然后聚焦耦合進(jìn)光纖。2009年,美國(guó)Nlight公司利用該結(jié)構(gòu)集成14個(gè)單元器件獲得了NA=0.15,105 μm芯徑光纖單模塊輸出100 W(如圖2),耦合效率71%。該類結(jié)構(gòu)模塊具有體積小、亮度高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),但內(nèi)部光學(xué)元件多,裝調(diào)難度大,成本高。

多個(gè)單管半導(dǎo)體激光器件集成光纖耦合輸出模塊光路結(jié)構(gòu)

圖2  多個(gè)單管半導(dǎo)體激光器件集成光纖耦合輸出模塊光路結(jié)構(gòu)

  3.2 半導(dǎo)體激光短陣列器件集成光纖耦合輸出

     利用多個(gè)經(jīng)快軸準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直后的短陣列器件所發(fā)出的光束,在快軸方向上緊密排列,經(jīng)偏振合束,然后聚焦耦合進(jìn)光纖。2007年,德國(guó)DILAS公司利用該結(jié)構(gòu)(如圖3)獲得了NA=0.22,200 μm芯徑光纖單模塊輸出500 W,耦合效率83%。該結(jié)構(gòu)模塊亮度高,壽命長(zhǎng),但光學(xué)元件多,裝調(diào)集成難度大,成本高。

多個(gè)短陣列器件集成光纖耦合輸出模塊結(jié)構(gòu)

圖3  多個(gè)短陣列器件集成光纖耦合輸出模塊結(jié)構(gòu)

  3.3 微通道熱沉封裝結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體激光陣列堆光纖耦合輸出

     微通道熱沉封裝結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體激光陣列堆(CM Bar Stack)輸出光束經(jīng)快、慢軸準(zhǔn)直后,空間集成,快慢軸光束均勻化,然后聚焦耦合進(jìn)入光纖(如圖4)。目前,該結(jié)構(gòu)可達(dá)NA=0.22,200μm芯徑光纖單模塊輸出400W,該結(jié)構(gòu)模塊亮度較高,光學(xué)元件少,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但成本較高,而且必須采用去離子水作為冷卻介質(zhì),使用維護(hù)要求高,同時(shí)由于在去離子水的侵蝕作用下微通道熱沉壽命較短,如果不進(jìn)行精細(xì)的冷卻水管理,會(huì)導(dǎo)致該結(jié)構(gòu)模塊壽命僅為2萬小時(shí)左右。

多個(gè)微通道冷卻半導(dǎo)體激光堆集成光纖耦合輸出模塊結(jié)構(gòu)

圖4  多個(gè)微通道冷卻半導(dǎo)體激光堆集成光纖耦合輸出模塊結(jié)構(gòu)

 3.4 傳導(dǎo)熱沉封裝半導(dǎo)體激光陣列光纖耦合輸出

     多個(gè)傳導(dǎo)熱沉封裝結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體激光陣列輸出光束經(jīng)快、慢軸準(zhǔn)直后空間集成后直接通過聚焦耦合系統(tǒng)進(jìn)入光纖。目前,德國(guó)DILAS公司利用該思路獲得了NA=0.22,200 μm芯徑光纖單模塊輸出200 W;400μm芯徑光纖單模塊輸出500 W,耦合效率約為80%。該類結(jié)構(gòu)模塊(如圖5)盡管較其他幾種結(jié)構(gòu)相比亮度稍低,但具有光學(xué)元件少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命較長(zhǎng)、免維護(hù)、成本低等優(yōu)點(diǎn)。

多個(gè)傳導(dǎo)熱沉封裝半導(dǎo)體激光陣列集成模塊結(jié)構(gòu) 

圖5  多個(gè)傳導(dǎo)熱沉封裝半導(dǎo)體激光陣列集成模塊結(jié)構(gòu)

     在面向直接工業(yè)應(yīng)用的高功率高光束質(zhì)量半導(dǎo)體激光器方面,當(dāng)材料加工對(duì)于半導(dǎo)體激光輸出波長(zhǎng)不敏感的情況下,除通過以上技術(shù)手段獲得高功率高光束質(zhì)量半導(dǎo)體激光輸出外,還可通過波長(zhǎng)合束技術(shù)與偏振合束技術(shù),在輸出光束質(zhì)量不變的情況下,根據(jù)合束波長(zhǎng)的個(gè)數(shù)而倍增輸出功率。在該領(lǐng)域,德國(guó)的Laserline公司技術(shù)較為領(lǐng)先,采用微通道封裝CM Bar Stack集成獲得從數(shù)百瓦至萬瓦級(jí)高功率、高光束質(zhì)量激光加工(laser oem)系統(tǒng): 2000 W (BPP:20 mm?mrad),4000 W (BPP:30 mm?mrad),10000 W (BPP:100 mm?mrad)。國(guó)內(nèi)北京工業(yè)大學(xué)激光工程研究院在半導(dǎo)體激光快慢軸光束質(zhì)量均勻化方面獲得突破,采用微通道冷卻封裝的CM Bar Stack集成結(jié)構(gòu)于2008年獲得了面向工業(yè)材料加工用的千瓦級(jí)半導(dǎo)體激光系統(tǒng),BPP小于12 mm?mrad,超過了千瓦商用全固態(tài)激光器的光束質(zhì)量。#p#分頁標(biāo)題#e#

  4 結(jié)語與展望

     隨著半導(dǎo)體材料外延生長(zhǎng)技術(shù)、半導(dǎo)體激光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)、腔面鈍化技術(shù)、高穩(wěn)定性封裝技術(shù)、高效散熱技術(shù)水平的不斷提高,半導(dǎo)體激光器功率及光束質(zhì)量飛速發(fā)展,促進(jìn)了直接工業(yè)用半導(dǎo)體激光加工(laser oem)系統(tǒng)和高功率光纖激光器的發(fā)展。目前國(guó)際上直接工業(yè)用大功率半導(dǎo)體激光器在輸出功率5000 W級(jí)別已超過燈抽運(yùn)固體激光器的光束質(zhì)量,在1000 W級(jí)別已超過全固態(tài)激光器的光束質(zhì)量。隨著化合物半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步,工業(yè)用大功率半導(dǎo)體激光器的輸出功率和光束質(zhì)量將進(jìn)一步提高,將進(jìn)一步擴(kuò)展其工業(yè)應(yīng)用范圍。在高功率光纖激光器抽運(yùn)源方面,光纖耦合輸出的功率不斷上升,光纖芯徑和數(shù)值孔徑不斷降低,導(dǎo)致光纖激光器的抽運(yùn)亮度不斷提高,同時(shí)成本卻不斷下降,因此未來高功率光纖激光器的輸出功率與光束質(zhì)量也將不斷地提高??梢灶A(yù)計(jì),在未來工業(yè)激光加工(laser oem)中,特別是在金屬激光加工(laser oem)領(lǐng)域,大功率半導(dǎo)體激光器主要應(yīng)用在激光表面處理、激光熔覆和近距離激光焊接領(lǐng)域,而大功率光纖激光器主要應(yīng)用在光束質(zhì)量要求更高的激光切割和遠(yuǎn)程激光焊接領(lǐng)域。

     在國(guó)內(nèi),最近幾年高功率、高光束質(zhì)量大功率半導(dǎo)體激光器相關(guān)領(lǐng)域方面也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,如北京凱普林光電公司在單個(gè)單元器件的光纖耦合方面,西安炬光科技公司在半導(dǎo)體激光芯片的封裝方面均接近或達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平,北京工業(yè)大學(xué)在半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)方面達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。但是在半導(dǎo)體激光器的核心部件—半導(dǎo)體激光芯片的研制和生產(chǎn)方面,一直受外延生長(zhǎng)技術(shù)、腔面鈍化技術(shù)以及器件制作工藝水平的限制,國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體激光器件的功率、壽命方面較之國(guó)外先進(jìn)水平尚有較大差距。這導(dǎo)致國(guó)內(nèi)實(shí)用化高功率、長(zhǎng)壽命半導(dǎo)體激光芯片主要依賴于進(jìn)口,直接導(dǎo)致我國(guó)半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)的價(jià)格居高不下,嚴(yán)重影響了大功率半導(dǎo)體激光器在我國(guó)的推廣應(yīng)用,同時(shí)也限制了我國(guó)高功率光纖激光器的研制和開發(fā)??上驳氖?,隨著當(dāng)前我國(guó)化合物半導(dǎo)體器件,如LED、多節(jié)GaAs太陽能電池、紅外熱成像器等技術(shù)的不斷應(yīng)用和發(fā)展,化合物半導(dǎo)體器件的外延技術(shù)和封裝技術(shù)將不斷成熟,這些技術(shù)應(yīng)用于同是化合物半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體激光器,大大促進(jìn)半導(dǎo)體激光器件的國(guó)產(chǎn)化,從而推動(dòng)半導(dǎo)體激光器這一高效、節(jié)能型激光器更廣泛地運(yùn)用于我國(guó)的工業(yè)、國(guó)防、科研等領(lǐng)域中。#p#分頁標(biāo)題#e#
 

 

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